Question

Deseja-se eletrizar um objeto metálico, inicialmente neutro, pelos processos de eletrização conhecidos, e obter uma quantidade de carga negativa de 4,8 μC. Deve-se retirar ou acrescentar elétrons a esse corpo? Quantos elétrons?

Answer 1

Devem ser acrescentados 30 trilhões de elétrons.

Esta é uma questão de eletrostática e utilizaremos os conhecimentos iniciais deste conteúdo.

Um corpo é constituído de partículas positivas (prótons), negativas (elétrons) e neutras (nêutrons). Também sabemos que:

• Corpo neutro:

Possui a mesma quantidade de prótons e elétrons.

• Corpo eletrizado negativamente:

Possui a quantidade de elétrons maior do que a quantidade de prótons.

• Corpo eletrizado positivamente:

Possui a quantidade de elétrons menor do que a quantidade de prótons.

Pelos processos de eletrização, há apenas mudança na quantidade de elétrons de um corpo, podendo deixar um corpo negativo acrescentando elétrons e deixando positivo com a retirada de elétrons.

Deseja-se que o corpo da questão (um objeto metálico) fique com uma carga negativa, ou seja, devem ser acrescentados elétrons.

Para saber a quantidade de carga (Q) deste corpo pode-se utilizar a seguinte equação:

$Q = n \cdot e$, onde n é a quantidade de elétrons e e é a carga elétrica elementar.

• A carga elétrica elementar (carga de um elétron) vale $1,6 \cdot 10^{-19}$ C, em módulo.
• A carga do corpo, em módulo, vale 4,8 μC, ou $4,8 \cdot 10^{-6} C$

Substituindo na equação, temos:

$Q = n \cdot e\\\\4,8 \cdot 10^{-6} = n \cdot 1,6 \cdot 10^{-19}\\\\n = \dfrac{4,8 \cdot 10^{-6}}{1,6 \cdot 10^{-19}}\\\\n = 3 \cdot 10^{13}$

Ou seja, para que o corpo possua uma carga negativa de 4,8 μC, devem ser acrescentados 30 trilhões ($3 \cdot 10^{13}$) de elétrons.

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